多旋翼无人机在输电线路巡检中的运用及发展

发表时间:2020/5/6   来源:《电力设备》2019年第24期   作者:晏和继
[导读] 摘要:随着社会经济快速发展,电力行业技术发展速度不断提高,电力企业在实际发展过程中,输电线路巡检工作在其中占据重要位置。
        (云南送变电工程有限公司  云南昆明  650216)
        摘要:随着社会经济快速发展,电力行业技术发展速度不断提高,电力企业在实际发展过程中,输电线路巡检工作在其中占据重要位置。开展输电线路巡检工作,其主要目的是为排查及消除输电线路遭受到外界人为、环境因素的影响,确保输电线路能够安全稳定运行,为满足电力行业时代发展需求和标准。在开展输电线路巡检工作时,需相关部门与工作人员能够积极运用先进化多旋翼无人机设备,确保在输电线路巡检工作中,充分发挥其自身作用和价值,同时满足巡检工作需求和标准,促进无人机设备在输电线路巡检工作中充分发挥其自身作用和价值,为电力行业发展提供帮助。因此,本文主要针对多旋翼无人机在输电线路巡检工作中的应用状况进行分析和研究,并提出科学合理的建议。
        关键词:多旋翼;无人机;输电线路;巡检工作;运用状况;发展水平;分析研究
        我国当前科学技术发展水平不断提高,逐渐出现先进化多旋翼无人机设备,并且在我国电力行业输电线路巡检工作中,得到广泛推广和应用,充分发挥其自身作用和价值,提高输电线路巡检工作水平。依照相关调查数据显示,当前我国多数电力企业在开展输电线路巡检工作时,均运用多旋翼无人机设备辅助,提高巡检工作效果同时,加强巡检工作的质量,提高输电线路巡检工作效率,充分发挥无人机设备自身的作用和价值。从而促进电力企业相关部门与工作人员提高了对多旋翼无人机设备重视程度,为输电线路巡检工作的无人机设备的推广和运用及发展提供帮助。
        1.当前输电线路巡检工作存在的问题
        1.1输电线路巡检检查工作主要内容
        首先,针对线路本体。主要包含以下几个方面:(1)杆塔基面经常出现水淹、堆积杂物等问题和现象。(2)杆塔基础出现破损和露筋以及基础下沉等相关问题。(3)接地装置出现断裂、锈蚀和外露问题。(4)电气设备金具出现锈蚀、松弛以及脱落等问题。(5)绝缘子在运行过程中,出现污损、破损、自爆等相关问题。(6)导线和地线磨损出现断股的问题;(7)鸟害、马蜂窝等小动物破坏的问题。其次,针对相关附属设备。主要包含以下几个方面:(1)防雷装置,在运行过程中出现避雷器动作异常和数据不准确以及变形等相关问题。(2)防鸟装置,在运行过程中出现破损、变形以及松脱问题。(3)监测监控设备,在运行过程中出现故障或损伤,导致其自身缺少相关性能,不能正常工作。(4)防冰和防雾装置,在运行过程中出现故障或损伤,不能正常工作。最后,针对架空线路环境通道。主要包含以下几个方面::(1)线路与建筑物和树木之间的安全距离不足;(2)施工对线路安全造成影响和威胁。(3)线路附近发现烟火和堆积易燃物等问题。(4)线路下方大规模种植、开挖、施工等问题。
        1.2输电线路巡视工作
        开展输电线路巡视工作,其主要目的是为确保输电线路安全稳定运行。现阶段多数电力企业在开展线路巡视工作时,普遍采取传统的正常巡视、故障巡视以及特殊巡视三种作业方式。但随着我国当前科学技术发展水平不断提高,逐渐提高了对输电线路巡检工作需求和标准,电力企业为满足现行发展需求和标准,逐渐运用一些先进的监控设备。依照相关调查数据显示,我国当前多数电力企业在开展输电线路巡检工作时,多数巡视工作内容在各种巡视制度要求下,人工巡视或人工作业依然占据了较大比重。这样就会导致输电线路巡检工作水平得不到进一步提高,不能够充分发挥科技发展成果的作用和价值,阻碍电力企业健康发展。
        2.多旋翼无人机技术的阐述
        2.1技术要素
        现阶段开展输电线路巡检工作时,普遍运用较先进的遥控直升机和四旋翼无人机设备。工作人员作业时通过无线图像传输设备,将UH在飞行过程中,采集有关输电线路相关视频和图像并回传,根据回传的资料工作人员就能够直接判断出输电线路存在问题和缺陷。通过多旋翼无人机设备的运用,主要通过自身设置无线传输设备和无线微型高分辨率图像采集设备对输电线路采集目标,其自身具备清晰度较高特点,并实现远程传输的发展目标,为输电线路巡检工作顺利开展提供帮助。


        2.2功能阐述
        多旋翼无人机巡检工作时,运用人工遥感技术,使无人机飞行抵进输电线路,保持一定的安全距离停留或悬停在作业点附近,对输电线路相关作业点进行图像采集,并通过图像传输设备传输到后台。但针对地面站,能够通过指令促进无人机沿输电线路飞行,并在与输电线路安全距离停靠。在开展图像拍摄工作时,确保各个角度都具备清晰性特点。另外,工作人员在运用无人机设备开展巡检工作时,想要调整图像采集,需对航向和M4R减震云台调解。除此之外,地面站在引导无人机飞行到准确位置后,需对飞行状态严格控制,并接收无人机传输检测图像,避免出现不合理问题,为输电线路巡检工作顺利开展提供帮助。
        2.3输电线路巡检工作中运用无人机优势
        以传统人工巡检相比,运用多旋翼无人机优势主要有以下优势:(1)多旋翼无人机设备自身机械结构简单,旋翼尺寸较小方便携带,同时避免对环境造成污染,满足输电线路巡检工作需求和标准,提高输电线路巡检工作的效率。(2)巡检时需与输电线路之间的安全距离进行严格控制,无人机通过自身的传感装置能进行距离准确控制,悬停在安全距离之外进行作业,保证设备安全;能多角度的对同一作业点进行观察,更便于问题查找及原因分析。(3)机动速度快。能快速的大范围进行作业点排查。输电线路跳闸原因排查,线路故障位置准确查找有巨大优势。(4)飞行控制和自主悬停两种工作模式。在手动操作情况下,无人机在自主导航时,依照实际路线飞行状况,全面检测线路状况,当无人机处于悬停状态情况下,清晰地拍摄输电线路图像,开展数据传输工作。
        2.4多旋翼无人机自身缺点
        虽然多旋翼无人机在开展输电线路巡检工作时能够充分发挥其一定的自身作用和价值,但由于其自身体积较小,稳定性容易受到大风等环境因素的限制;电池容量较小,导致在巡航时容易受到时间因素限制,多旋翼无人机滞空时间普遍在20-30分钟左右;各类系统信号传输距离受限,抗干扰能力弱,导致作业范围受限在2500米左右;自身系统不能够自动对图像中的故障、隐患、缺陷进行自主分析,还需人工参与判别。
        3.多旋翼无人机巡检的发展
        针对现有问题,多旋翼无人机巡检的改进和发展有几下几方面:(1)多旋翼无人机设备运行过程中,需通过不断调整飞行控制参数来达到控制飞行稳定性,复杂气候环境及作业环境不易操作,人员操作可能出现失误。下一步实现多旋翼无人机智能化巡检,“一键操作”就能达到电力巡检工作中需求,促进多旋翼无人机输电线路巡检工作的发展。(2)搭载更多的功能平台,如红外热像机、三维激光扫描仪等相关检测线路,对输电线路的发热检测、通道林木测量进行排查检测,替代人工进行操作,节约成本,提高工作效率。(3)加强多旋翼无人机在输电线路强电场中的抗干扰能力,提高强电场作业时的稳定性,从而提高其在实际运行过程中的安全性能。
        结论:综合上文所述,电力行业当前发展速度较快,在开展输电线路巡检工作时,会涉及到多方面与供电系统稳定运行之间具有密切联系的新技术、新装备。所以,工作人员提高对多旋翼无人机重视程度,科学合理地运用多旋翼无人机系统,提高输电线路巡检工作效率,促进输电巡检工作充分发挥其自身作用和价值,满足电力企业发展需求和标准,最终保障电力行业逐渐实现可持续发展目标。
        参考文献
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